氟改性聚苯乙烯树脂在柴油光催化氧化脱硫中的应用.pdf

《氟改性聚苯乙烯树脂在柴油光催化氧化脱硫中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第46卷第1期2016年1月中国海洋大学学报PERIODICALOFOCEANUNIVERSITYOFCHINA氟改性聚苯乙烯树脂在柴油光催化氧化脱硫中的应用孙晓娟，李春虎。，袁国峰(中国海洋大学化学化工学院，山东青岛266100)摘要：为了降低柴油的硫含量，制备了氟改性聚苯乙烯树脂，并以此为载体负载磷钨酸作为催化剂，采用氧气氧化法，对柴油进行了光催化氧化脱硫的研究。结果表明，125W高压汞灯照射下，氧气流量为150mL／min，90℃反应2h，柴油的脱硫率最优达到61．52％，不改变其他条件下将萃取剂90％N-甲基吡咯烷酮水溶液一同加入反应体系

2、中，可进一步提高柴油的脱硫率达68．55％。关键词：脱硫；光催化氧化；柴油；氟改性聚苯乙烯树脂；磷钨酸中图法分类号：TE624．5文献标志码：A文章编号：1672—5174(2016)01—072—08DOI：10．16441／j．enki．hdxb．20140277引用格式：孙晓娟，李春虎，袁国峰．氟改性聚苯乙烯树脂在柴油光催化氧化脱硫中的应用[J]．中国海洋大学学报(自然科学版)，2016，46(1)：72—79．SUNXiao-Juan，LiChun-Hu，YuanGuo-Feng．Theapplicationoffluorinatedpo

3、lystyreneinphotocatalyticoxidationdesul—furizationofdieseloil{JI．PeriodicalofOceanUniversityofChina，2015，46(1)：72—79．汽车尾气中的含硫量高是造成空气污染的重要原因之一，随着对环境保护的日益重视，各国不断要求降低油品中的硫含量，因此生产出满足环境要求的清洁燃料具有重要的意义和广阔的前景。传统的脱除燃料油中含硫化合物的方法主要是加氢脱硫，但其难以达到深度脱硫(<50kg／g)的要求，油品中的二苯并噻吩(DBT)及其衍生物如4，6一二甲基

4、二苯并噻吩(4，6-DM—DBT)难以脱除[1]，且加氢脱硫耗费成本过高。因此氧化脱硫[2。3]、吸附脱硫[4。5]、生物脱硫[6]等非加氢脱硫方法得到了越来越多的研究，其中光催化氧化脱硫[7。81具有反应条件温和，操作成本低、环境友好等优点。赵地顺[9]等以噻吩的二甲苯溶液作为模型化合物，双氧水为氧化剂，在紫外光源的作用下研究双氧水的体积分数等条件对脱硫率的影响，并且进行了正交试验得到模型化合物的最优脱硫率可达80．93％，再将实验条件应用于FCC汽油体系，最优脱硫率可达到59％。Shiraishi[10]等研究了利用乙腈作萃取剂时轻质油品的深

5、度脱硫，用商业轻质油品(CLO)和直馏汽油轻瓦斯油(LCO)与乙腈形成液一液两相萃取体系，提出了反应分两步，首先是含硫化合物从油相转移到极性溶剂乙腈中，然后在紫外光照射和通人空气的条件下，在极性溶剂中含硫化合物进行光氧化和光降解，且反应在常温常压下进行。2h照射后，CLO的硫含量可以从0．2wt％降到0．05wt％，而LGO的硫含量在反应收稿日期：2014—09—2l；修订日期：2015—04一15作者简介：孙晓娟(1989)，女，硕士。E-mail：sunxiaojuan-love@163．com*通讯作者：E—mail：lichunhu@OU

6、C．edu．cn10h后可以从1．4wt％降到0．05wt％。JunSeoParkcll]等制备了多壁碳纳米管(MWNTs)和二氧化钛(TiO：)复合光催化剂，并用其在高压汞灯的照射下脱除模型化合物以及商业汽油中的二苯并噻吩等含硫化合物，MWNTs的加入提高了TiO。的光催化性能。实验表明在MWNTs／TiO。复合物作为光催化剂时，反应120min后，商业汽油中超过98％的含硫化合物被氧化并且移除。WangEl2]等通过两步法合成不同质量比的TiO。／石墨相氮化碳(TiO。／g-C。N。)光催化剂，对二苯并噻吩(DBT)等含硫化合物进行光催化氧化

7、脱除，考察了过氧化氢(H。O：)以及TiO。的用量等反应条件对含硫化合物脱除率的影响，结果表明室温下2hDBT的脱除率可以达到最优98．9％，并且催化剂的重复使用性能较好，最后提出了可能的反应机理来解释催化剂的光催化反应活性。聚苯乙烯树脂的结构可形成离域共轭大兀键导电体，能最大程度的活化噻吩类含硫化合物，更易丁有电子得失的催化氧化反应的发生以及抑制光生载流子的复合，从而提高光催化氧化脱硫效果。从吸附类型上看，能使噻吩在苯乙烯系大孔树脂表面和孔道内部形成“卧式吸附”。全氟磺酸树脂[13。15]由于氟原子的体积比氢原子大的多，氟原子在碳碳主链的周围形

8、成了致密的包裹层，因此含氟聚合物对碳碳主链有很好的屏蔽保护作用，具有较好的耐光解能力，是一种合适的半1期孙晓娟，等：氟改性聚苯乙烯树脂在